【導(dǎo)讀】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們的生活發(fā)生了巨大的變化。一個(gè)智能化、自動(dòng)化的社會(huì)已。經(jīng)開始呈現(xiàn)于我們的眼前，這為我們提供了非常多的便利。其中自動(dòng)門就是自動(dòng)化進(jìn)程中。的一個(gè)典型代表，此設(shè)計(jì)就是運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，結(jié)合實(shí)際需要而進(jìn)行研究的。分析了該控制系統(tǒng)的工作原理,描述了系統(tǒng)的硬件組成,介紹了人體感應(yīng)。點(diǎn)的確定進(jìn)行了說明。合PLC的運(yùn)行特點(diǎn)，對(duì)控制系統(tǒng)的工作流程作了合理的優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上，給出了控。制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的程序流程圖、順序功能圖、外部端子接線圖及PLC控制梯形圖等。計(jì)介紹應(yīng)用可編程控制器取代傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)門控制的過程。自動(dòng)門控制系統(tǒng)I/O地址分配表...............錯(cuò)誤!

　　

【正文】 I/O 地址分配是編寫 PLC 程序首先要做的前提條件，也是現(xiàn)成接線和調(diào)試的重要依據(jù)。 PLC 控制系統(tǒng)的 I/O 地址分配如下表 41： 17 表 41 I/O地址分配表 名 稱 代 碼 地 址 編 號(hào) 輸 入 信 號(hào) 門內(nèi)光電檢測開關(guān) SQ1 門外光電檢測開關(guān) SQ2 開門限位開關(guān) SB3 關(guān)門限位開關(guān) SB4 過載保護(hù)開關(guān) SR5 緊急停止開關(guān) SB6 啟動(dòng)停止 SB7 手動(dòng)開門 SB10 手動(dòng)關(guān)門 SB11 輸 出 信 號(hào) 開門執(zhí)行機(jī)構(gòu) KM0 關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu) KM1 短接啟動(dòng)電阻接 觸器 KM2 自動(dòng)門控制系統(tǒng)的主電路圖如下圖 41 所示： 圖 41主電路圖 18 PLC 外接線路圖 PLC 的 I/O 外接線路圖如圖 42 所示： 圖 42 I/O外接線路圖 本章小結(jié) 本章主要是在上一章執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上對(duì)自動(dòng)門的硬件系統(tǒng)進(jìn)行選擇與設(shè)計(jì)。其中 主要是從以下幾個(gè)方面進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)：驅(qū)動(dòng)裝置的選型、感應(yīng)器件的選型、自動(dòng)門控制 系統(tǒng) I/O 地址的分配。使我對(duì)這些硬件有了更深的了解。 19 第五章 自動(dòng)門的軟件系統(tǒng) 本章主要是對(duì)自動(dòng)門控制系統(tǒng)的軟件部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過上章對(duì)自動(dòng)門控制系統(tǒng)的硬件部分的設(shè)計(jì)本章軟件采用 MCGS 組態(tài)軟件、 IPC 和 PLC 構(gòu)成監(jiān)控系統(tǒng)。首先提出系統(tǒng)控制要求，然后對(duì)自動(dòng)門對(duì)象進(jìn)行分析，確定控制方案。 控制系統(tǒng)流程設(shè)計(jì) 當(dāng)門扇要完成一次開門與關(guān)門，其工作流程如圖 所示： 圖 51 自動(dòng)門系統(tǒng)流程圖 框圖說明如下 : （ 1）當(dāng)有人有內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān) K1 或 K2時(shí)，開門執(zhí)行機(jī)構(gòu) KM1動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān) K3位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。 開始手動(dòng) /自動(dòng)K 1 、 K 2 是否有信號(hào)開門 （ KM 1 通電 、 直流電機(jī)正傳 ）門碰到行程開關(guān) K 3 后停止 （ 門全開狀態(tài) ）延時(shí) 8 s （ 通過可調(diào)延時(shí)器實(shí)現(xiàn) ）關(guān)門時(shí)是否有人經(jīng)過關(guān)門 （ KM 2 線圈通電 ， 驅(qū)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn) ）結(jié)束等待時(shí)是否有人經(jīng)過門碰到行程開關(guān) K 4 后停止 （ 門關(guān)閉狀態(tài) ）是是否否是返回否是是按下按鈕門關(guān)閉到底門打開到底按下按鈕是 是 20 （ 2）自動(dòng)門在開門位置停留 8s 后，自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu) KM2 被啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動(dòng)到關(guān)門限位開關(guān) K4位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。 （ 3）在關(guān)門過程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān) K2 或 K1時(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動(dòng)進(jìn)入開門程序。 （ 4）在門打開后的 8s等待時(shí)間內(nèi)，若有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電檢測開關(guān) K2 或 K1 時(shí)，必須重新開始等待 8s后，再自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。 PLC 梯形圖的設(shè)計(jì) 梯形圖編輯注意事項(xiàng) ，每個(gè)元件的觸點(diǎn)使用沒有數(shù)量限制。 ，線圈接在最右邊（線圈右邊不允許再有觸點(diǎn)）。 。 ，同一編號(hào)的線圈只能輸出一次。 ，為了便于分析 PLC 的周期掃描原理和邏輯上的因果關(guān)系，假定在梯形圖中有電流流動(dòng)，這個(gè)電流只能在梯形圖中單向流動(dòng) —— 即從左向右流動(dòng)，層次的改變只能從上向下流動(dòng)。 PLC 機(jī)型，所使用的軟件編號(hào)（即地址）必須在 該機(jī)型的有效范圍以內(nèi)。 梯形圖以及指令 圖 自動(dòng)門開門梯形圖 21 圖 自動(dòng)門延遲梯形圖 圖 自動(dòng)門關(guān)門梯形圖 圖 自動(dòng)門過載保護(hù)梯形圖 22 圖 自動(dòng)門開門及延遲語句表 圖 自動(dòng)門關(guān)門及過載保護(hù)語句表 過程分析 閉合，若外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)有信號(hào)時(shí) 或 閉合。由于開門限位開關(guān) 是長閉的，所以 線圈通電，有原理分析可知光電檢測開關(guān)的觸發(fā)方式是脈沖觸發(fā)所以需要自鎖。當(dāng) 線圈通 電時(shí) 閉合，此時(shí)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)帶動(dòng)自動(dòng)門扇移動(dòng)，執(zhí)行開門過程。 ，使開門限位開關(guān) 打開， 線圈斷電 .電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 ，由于開門限位開關(guān)的長閉變成長開，故使長開閉合。進(jìn)行8 秒的延時(shí)，若此時(shí)外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān) 或 有信號(hào)，則使 T0重新延時(shí)。 23 8 秒的延時(shí)完畢后 T0 線圈通電，由于關(guān)門限位開關(guān) 常閉，所以使 通電并自鎖，電機(jī)反轉(zhuǎn)執(zhí)行關(guān)門過程。 ，若外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān) , 有信號(hào)又使 通電，由 于在關(guān)門過程中 長閉，此時(shí)打開并中斷關(guān)門過程，轉(zhuǎn)向開門過程。 ，為了保證其安全性設(shè)置過載保護(hù)和緊急停車。 ，使用自動(dòng)控制系統(tǒng)有所不適，于是設(shè)置手動(dòng)開門和手動(dòng)關(guān)門。 本章小結(jié) 本章通過對(duì)自動(dòng)門軟件部分的設(shè)計(jì) ,完成了對(duì)自動(dòng)門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本章主要從 MCGS 工控組態(tài)、 PLC 兩個(gè)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)的。加深了我對(duì)這兩個(gè)軟件的了解，也了解到了工控組態(tài)、 PLC 編輯的一些注意事項(xiàng)。 24 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)研究了 PLC 的自動(dòng)門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理與實(shí)現(xiàn)方法，包括硬件設(shè)計(jì)與 軟件設(shè)計(jì)，將 PLC 應(yīng)用到自動(dòng)門控制系統(tǒng)中，充分發(fā)揮 PLC 高可靠性和抗干擾性特點(diǎn)，外部接線簡單、靈活，維修方便。采用了雙元件型紅外線光電感應(yīng)器防止夾人 (或物 )的情況出現(xiàn)。傳感器靈敏可靠，不受環(huán)境因素的干擾，具有較高的適用性。 但在實(shí)際應(yīng)用中還應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，考慮各部分的容量及其實(shí)際的技術(shù)參數(shù)，供電電源的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)接地問題、電纜設(shè)計(jì)與鋪設(shè)、 PLC 輸出端保護(hù)等問題，已使系統(tǒng)達(dá)到安全可靠的工作，所以要想用于實(shí)際中，必須得通過現(xiàn)場調(diào)試。這就又給我們提出了更高層次的問題，畢竟一個(gè)較好的和較完善的應(yīng)用軟件不是在短時(shí)間內(nèi)就 可以完成它的需要，要不斷的完善和發(fā)展，需要我們做大量的工作和時(shí)間的檢驗(yàn)。現(xiàn)在的系統(tǒng)還沒有達(dá)到真正的智能化，還需要增加很多新的功能和先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，才能達(dá)到真正意義上的智能化控制。 雖然現(xiàn)在自動(dòng)門廣泛地使用 PLC 作為控制元件，但單片機(jī)等更為便宜，所以，應(yīng)該在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上開發(fā)利用單片機(jī)等控制的自動(dòng)門系統(tǒng)。而且現(xiàn)有的故障診斷很不全面，應(yīng)該增加主動(dòng)性預(yù)防診斷，可使系統(tǒng)在發(fā)生故障之前，我們就可以預(yù)見故障、排除故障，使運(yùn)行中的故障率降低到最低水平，保障自動(dòng)門安全可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。 最終，就是以信息技術(shù)為主，通過先進(jìn)使用技術(shù)，提 升傳統(tǒng)自動(dòng)門制造業(yè)，強(qiáng)化產(chǎn)、學(xué)、研的有效結(jié)合，盡快實(shí)現(xiàn)技術(shù)引進(jìn)和自主創(chuàng)新相結(jié)合的模式，建立和完善技術(shù)開發(fā)體系，全力提升自動(dòng)門制造層次和水平。 25 設(shè)計(jì)總結(jié) 本設(shè)計(jì)完成了題目要求的基本部分的全部要求。發(fā)揮部分的因?yàn)闀r(shí)間和制作材料的短缺而沒有進(jìn)行嘗試，在今后條件允許的情況下再擴(kuò)展?；静糠指鲉卧ぷ鞣€(wěn)定。 通過這次設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新，是要我們學(xué)會(huì)將理論很好地聯(lián)系實(shí)際，并不斷地去開動(dòng)自己的大腦，從為人類造福的意愿 出發(fā)，做自己力所能及的，別人卻沒想到的事。使之不斷地戰(zhàn)勝別人，超越前人。同時(shí)，更重要的是，我在這一設(shè)計(jì)過程中，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持不懈，不輕易言棄。設(shè)計(jì)過程，也好比是我們?nèi)祟惓砷L的歷程，常有一些不如意，也許這就是在對(duì)我們提出了挑戰(zhàn)，勇敢過，也戰(zhàn)勝了，勝利的鐘聲也就一定會(huì)為我們而敲響。 26 致 謝 從上周接受課題到現(xiàn)在完成設(shè)計(jì)論文，衷心的感謝我的指導(dǎo)王宗才老師給予了精心的指導(dǎo)和熱情的幫助。王老師在 PLC 方面具有豐富的實(shí)經(jīng)驗(yàn)，對(duì) 我的設(shè)計(jì)工作給予了很多的指導(dǎo)和幫助，使我能夠?qū)⒗碚撝械慕Y(jié)果與實(shí)際相結(jié)合。尤其在課題設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備階段，徐老師提出許多寶貴的設(shè)計(jì)意見，在最后的測試修改階段老師在百忙之中抽出時(shí)間為我們提供了必要的幫助，這樣使得我們得以順利的完成設(shè)計(jì)開發(fā)工作，老師淵博的知識(shí)，敏銳的思路和實(shí)事求是的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象，這將使得我終身受益，謹(jǐn)此向老師表示衷心的感謝和崇高的敬意。 在這里我還要感謝曾經(jīng)給過我同樣幫助的同學(xué)們，你們同樣給我?guī)砹四? 的幫助。 27 參考文獻(xiàn) 【 1】 王宗才 .機(jī)電傳動(dòng)魚控制 .北京：電子工業(yè)出版社， 2020:161295. 【 2】 孫振強(qiáng) . 可編程控制器原理及應(yīng)用教程 [M]. 2版 . 北京 : 清華大學(xué)出版社 . 2020: 4144. 【 3】鐘 肈 新 . 可編程控制器原理及應(yīng)用 [M]. 廣州 : 華南理工大學(xué)出版社 . 1988. 【 4】 張萬忠 . 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